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Vierteilige Messung im Brennraum

Kamerabasierte Messverfahren zur Prozesskontrolle in technischen Feuerungen.

Schadstoffemissionen aus industriellen Verbrennungsanlagen unterliegen strengen gesetzlichen Regelungen. Das Institut für Technische Chemie (ITC) und das Institut für Angewandte Informatik (IAI) des KIT haben innovative kamerabasierte Verfahren zur Prozesskontrolle, zur Optimierung des Verbrennungsprozesses, zur Steigerung der Verbrennungseffizienz, und zur Minderung der Schadstoffbildung entwickelt. Bei Rauchgastemperaturen oberhalb von 200°C werden in den chlorid- und kohlenstoffhaltigen Ascheablagerungen chlorierte organische Verbindungen gebildet, z. B. Dioxine/Furane (PCDD/F). Bei Temperaturen unter 200°C werden PCDD/F auf Aktivkohle adsorptiv abgeschieden. Beim ersten Messverfahren wird die Kohlenstoffkonzentration in Ascheablagerungen mittels videooptischer Messungen bestimmt und bewertet. Die Ergebnisse können zur Steuerung einer Kessel- oder Filterreinigung oder zur Kohlenstoffdosierung bei Abgasreinigungsverfahren verwendet werden. Das zweite Messverfahren dient der Optimierung des Abgasausbrandes. Mittels Videoaufzeichnungen können unvollständiger Abgasausbrand, geringe Verbrennungsintensität und starke Flammenbildung im Abgasstrom erkannt werden. Diese Kenngrößen lassen sich zur schnellen Regelung der lokalen bedarfsorientierten Sekundärluftzuführung einsetzen. Dadurch wird ein optimaler Abgasausbrand erzielt. Das dritte Messverfahren dient der Regelung der Festbettverbrennung und des Abgasausbrands mit optimierter Zufuhr von Primär- beziehungsweise Sekundärluft in den Prozess. Hierzu werden per Infrarotkamera die Strahlungen des Festbetts beziehungsweise im Abgasbereich zum Beispiel von Kohlenstoffdioxid ermittelt. Durch automatische Bildauswertung werden so Bereiche von Brennstofftrocknung und Kohlenstoffumsatz online erfasst und nachfolgend regelungstechnisch optimiert.Im vierten Verfahren wird mit einer Videokamera das Brennbettende auf dem Rost überwacht. Das INSPECT-System ermittelt hierfür bildbasierte Kenngrößen, z. B. die Ausbrandreserve, die Verbrennungsintensität sowie die relative brennende Fläche pro Rostsegment, um dann regelungstechnisch einzugreifen. Das KIT sucht Industriepartner für den Einsatz des Verfahrens.

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Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr. Rainer Körber, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-25587

E-Mail: rainer.koerber@kit.edu

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